聚焦核心素养 活用支架教学

曹学民

摘 要：基于以“素养为本”的教学理念，探索和实践了支架式教学在化学教学中的有效运用。主要阐述支架式教学的理论基础，举例说明了支架的种类及选择思路，以“金属钠的性质和应用”教学为例详细介绍教学各环节的学习支架和设计意图。

关键词：化学核心素养；情景；问题；实验；支架教学

很多教师把教学定位在学生的学习就是为了应付考试，所以造成教学只停留在一味给学生灌输书本知识，解题只重视规定的解题模式，实验演示只重视实验的结果，导致很多学生上课时虽然能听懂但很快就“还”给老师了，出现这种现象的根本原因是学生在最初学习的时候缺少对知识的逐层分析环节，缺少对实验的探究体验以及实验中可能出现的新情况的预测和验证，所以学生事实上根本就没有真正理解化学原理和本质，仅凭反复记忆收效甚微。这样的教学现状根本达不到学以致用的目的，不能促进学生的全面发展，更难有效培养学生的学科核心素养，因此教师应该积极探索既能真正掌握所学知识又能培养学生的解题能力，同时还能渗透化学学科素养的教学方式。笔者基于以“素养为本”的教学理念，探索和实践了支架式教学在化学教学中的有效运用。

一、支架式教学的理论基础

支架式教学是以人本主义理论和建构主义理论为指导，以学习者现有发展水平为基础，引导学生事先把复杂的学习任务加以分割，使之分解成几个有明确学习目标，体现不同重难点，思维水平要求有梯度的细小又有层次的学习任务，这样能使学习者的理解逐步深入，形成知识框架和网络，然后再以这些已有知识继续作为支架基础，进一步探索新知识，实现深度学习。高中化学知识比较抽象，知识点分布比较零散。根据学科特点，笔者认为在化学教学中支架式教学应该是以学生为主体，利用情境设置、问题讨论、实验探究、小组合作等要素，充分发挥学生的主观能动性，教师指导学生积极参与探索和创新。

二、支架的种类及选择思路

支架式教学可根据教学需要和不同的教学环节设计找准支架的支点，搭建不同的支架，如情景支架、问题支架、模型支架、合作支架、评价支架、实验支架等，作为化学学科来说，它的特点是内容抽象、知识零散、学习枯燥等。结合这些现象我认为情景支架、问题支架和实验支架显得尤为重要。

1.情景支架

课堂教学要想充分调动学生的学习积极性和激发学生的学习斗志，教师就必须能根据不同的教学内容创设各种情景支架，尽可能调动学生的多种感官参与课堂研究，在模拟情景中深入各种角色，体现自我价值，从而逾越学习障碍。建构主义学习理论认为学习在于激励、唤醒和鼓舞学生的斗志，是一个积极、主动、协作、交互的过程。化学是一门理论性很强的学科，化学来源于生活，各种教学情景的设计能帮助教师把枯燥乏味的课堂变得活泼生动，也可以为学生创造轻松愉悦的学习氛围，使学生真正做到樂而好学。搭建情景支架就是把与书本理论有关的情景模拟分解成一个个小的情景，然后利用我们所学的旧知识逐一去分析，从而解开新知识的面纱。如：我们在学习“乙醇”这一内容时，可设计这样一系列情景：（1）交警测酒驾；（2）酒精中毒的救治；（3）醉酒表现等。把画面一一呈现给学生看，引起学生的共鸣。

2.问题支架

教师应着眼于学生的思维发展过程，重视新旧知识的联系，通过学生的思考、练习把旧知识转化为学生的新知识。化学学科知识比较零碎，有时要解决化学学习中的某个问题，我们需要用到的知识可能来自于教材多处的多个知识点，因此我们在化学问题设计时可采用问题支架，把不同的知识点分解成一个个小的知识点，通过逐一突破，最终回归到解决本类题目所需要的知识和方法上来。如：“物质的量”中有这样一道题：将标准状况下的V体积氯化氢气体溶于1体积水中，所得溶液的密度为d g·cm-3，求该溶液中溶质的物质的量浓度？知识内容涉及气体的物质的量、溶液质量、溶液体积等相关计算。按理说这些知识学生都是很熟悉的，但为什么学生还是不能顺利解决这道题呢？我通过调查，发现学生在解题时总想一步到位把这道题完成，这样反而欲速则不达。所以我找准支点，设计了以下作业支架：（1）求HCl的物质的量？（2）求溶液的质量？（3）求溶液的体积？解决了这些问题后，就顺其自然地解决了原题中的问题。于是我课后又询问了学生，感到欣慰的是，学生都明白了这一类题目的思维方式和解题策略。又如：在解决等效平衡问题时，很多学生根本理解不了，甚至发现很多学生在死记硬背相关结论。对这些比较抽象的知识，我们可以采用根据不同类型、不同难度搭建问题支架来解决这类繁锁且抽象的化学难点。

3.实验支架

化学学科核心素养中特别提到培养学生的科学探究能力与创新意识，要求依据实验目的，设计实验方案，进行实验探究，然后基于实验事实得出结论，提出自己的看法。如何通过实验的设计和探究来满足我们的教学需要呢？如：教师在讲“物质的检验”时，可以以某地区水质受到污染为情景，模拟检测一瓶受到污染的地下水（呈黄色）。教师可以通过问题设计，搭建实验支架，从多角度突破实验探究（如检测酸碱性，检验可能存在的微粒等），让学生借助实验操作逐一解决相关问题。又如：“铁”的教学中，可展示已经变质的蛋糕，来分析如何保存蛋糕，继而提出保鲜剂。最后搭建实验支架，通过一系列的实验探究分析得出保鲜剂的成分和功效。

三、支架式教学案例流程设计

课程内容：金属钠的性质和应用（第一课时）

【学习任务一】探究钠与水的反应实质

情景支架：生活之中处处有化学。如果学生经常关注新闻，就会了解到很多与化学知识密切相关的实际问题。阅读以下新闻内容，说说你从新闻内容中发现或联想到哪些化学问题？

新闻内容摘录：“烈火英雄向秀丽”。在20世纪50年代末，我国的女英雄向秀丽所在的工厂车间不慎失火，从火海中逃出的她突然想起车间里还有很多钠，而当时消防车已经在现场准备灭火工作了，但她还是毅然决然地冲进火海抢救出了所有的钠，自己却壮烈牺牲了。

问题支架：（1）消防车来了，向秀丽为什么还要冲进火海去抢救钠呢？

（2）难道是存放了很多钠的车间着火不能用水灭火吗？

（3）……（说明：继续追问一系列问题激发学生探究的欲望。）

设计意图：利用真实情景素材导入新课，紧贴生活实际，巧妙地运用情景支架激发起学生的学习兴趣和问题支架，由此引发学生对新课知识的探究欲望。好的课题引入方式可以起到“一石激起千层浪”的作用，激发学生的学习潜能，提高学生的学习积极性，充分体现快乐学习的意义。

实验支架：（实验一）用胶头滴管将水滴在包有棉花的玻璃棒上，无明显现象。

（实验二）用胶头滴管将水滴在包有棉花（内含小钠块）的玻璃棒上，观察到棉花燃烧起来了。

（实验三）把小钠块投入滴有酚酞的蒸馏水中（蒸馏水装在塑料瓶中，且塑料瓶中的空气已排尽），观察现象并收集产生的气体加以检验。（说明：这是一个自己设计的改进实验）

问题支架：（侧重基础）

（1）通过以上对比实验，描述钠与水反应的实验现象，归纳总结金属钠的物理性质。

（2）通过实验证明收集到的气体是什么？

（3）酚酞变红说明产生了什么物质？

问题支架：（思维提升）

（1）能否从氧化还原角度解释收集到的气体是什么？

（2）钠与水反应的实质是什么？

（3）根据钠与水反应的实质，预测钠与酸反应的现象。

引导学生得出结论：钠和水反应的实质是与水中的H+反应，由于酸中H+的物质的量浓度比水中的大，所以钠和酸反应的速率明显比钠和水反应的大。

实验支架：（实验四）把小钠块投入极稀的盐酸溶液（极稀的盐酸溶液置于培养皿）中，观察现象（实验过程中要特别关注本实验的危险性）。

设计意图：通过组织学生思考和讨论相关实验操作的注意事项，引导学生明确实验目的，探究实验原理，明白“为什么要这样做实验？不这么做会怎么样？”的原因并亲自体验实验操作。在实验探究的引导下，设计问题支架乘胜追击研究钠原子的结构（钠原子核外电子11个，最外层只有一个电子），推导出钠在化学反应中很容易失去最外层电子，表现出很强的还原性，从而指导学生基于原子结构的认识预测其元素的性质，明白“结构决定性质，性质决定应用”的研究和学习物质的思路。当然我们还可以选取一些与知识内容有关、更体现视觉效果的化学实验类的小魔术等来吸引学生的注意力，激发学生兴趣。

【学习任务二】探究钠与盐溶液的反应（以钠与硫酸铜溶液反应为例）

问题支架：（学生分组讨论）

（1）猜測钠与硫酸铜溶液反应的实验现象。

（2）如何设计实验证明你的猜测？

实验支架：（实验五）将钠块投入盛有硫酸铜溶液的培养皿中，观察实验现象。

问题支架：（学生分组讨论）

（1）钠与硫酸铜溶液反应的原理是什么？

（2）为什么钠与硫酸铜溶液反应不能置换出单质铜？

如何实现用钠制取某些金属单质？（思维提升）

设计意图：教师引导学生通过实验的探究设计、问题的拓展延伸、思路的整理分析，突出问题的研究过程。培养学生发现并解决问题的能力，深化创新意识，培养科学探究能力。这种方法有利于培养学生“证据推理”和“科学探究”的化学学科核心素养。

【学习任务三】化学用语的规范落实——化学方程式

问题支架：

（1）钠与水反应的化学方程式？

（2）NaOH与CuSO4溶液反应的化学方程式？

（3）合并两步反应。

引导学生思考：化学中有很多化学反应比较复杂，我们很难一步完成其化学方程式时，可以根据其反应实质分解其反应，寻求各个突破，最后合并方程式。

设计意图：在这一学习任务中主要通过搭建问题支架来分解学习重难点，从而适当降低学习难度，而且合理的问题支架设计使问题的指向性更加明确了，学生更容易真正掌握化学反应的实质，全面突破解题方法。

【学习任务四】总结和评价

本节课最后环节由学生构建本节课的知识网络，教师和学生共同做出合理的评价。

设计意图：要让一个人感动，莫过于感动这个人的心，支架式教学由于采用了内容的一一突破，涉及的问题较多，在评价环节应该多角度进行，同时形式也要多样化，可以是个人的自我评价，也可以是集体或个人对他人的评价等。在评价时要充分挖掘值得肯定的方面加以表扬和鼓励，既要关注结果，也要关注变化和发展，从而最大限度地激发学生对下一步学习的浓厚兴趣，更积极主动地参与学习。

四、结束语

教师在教学过程中应注意知识的科学性、连续性，在教学中选用合适的支架进行教学，有目的地通过情景支架、问题支架、实验支架等，从过去的“填鸭式”“满堂灌”教学方式过渡到“探究式”“互助式”学习模式。让学生真正成为课堂的主人，教师只作为学习活动的组织者和促进者，引导学生在繁杂的学科知识中理清化学知识结构，真正理解和掌握化学学科的核心内容。同时在运用支架式教学时也要注意支架要有一定的层次性，由浅入深，逐层推进，最终实现深度学习。我相信在新课程理念的指导下，化学教师一定能活用支架式教学突破学生核心素养的培育。

参考文献：

[1]杨庆利.基于核心素养的高中化学支架式教学设计研究[D].聊城大学，2017.

[2]赵振锋.高中化学支架式教学设计与实践探讨[J].中学化学教学参考，2016（8）：23.

编辑 郭小琴